 |
|
Поняття процесу. Визначення і структура.
Для викладачів
ЛЕКЦІЯ №3
з навчальної дисципліни
Розподілені сервісні системи
Тема 3. Процеси в розподілених сервісних системах.
Заняття 1. Процеси в розподілених сервісних системах.
Навчальний час – 2 години.
Для студентів навчально-наукового інституту телекомунікації та інформатизації
Навчальна та виховна мета: дати студентам поняття процесу, потоків виконання, їх визначення і структуру. Розглянути стан процесів та потоків виконання, реалізацію потоків виконання, що таке клієнти та сервери, перенесення коду та програмні агенти. Виховувати у студентів почуття відповідальності за якість засвоєння отриманого матеріалу.
Обговорено та схвалено на засіданні кафедри
“ 1 ” вересня 2014 року Протокол № 1
Київ-2014
Зміст
Вступ.
1. Поняття процесу. Визначення і структура.
2. Потоки виконання. Визначення і структура.
3. Стан процесів та потоків виконання.
4. Реалізація потоків виконання.
5. Клієнти.
Сервери.
Перенесення коду.
8. Перенесення коду в гетерогенних системах.
Програмні агенти.
Заключна частина.
Л I Т Е Р А Т У Р А
1.Олифер В. Г., Олифер Н. А. Основы компьютерных сетей. Учебное пособие, Питер, СПб. – 2009, 352 с.
2.Таненбаум Э., ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы, Питер, СПб, 2003, 880 с.
3.Лунтовський А. О. Моделі і технології побудови розподілених інформаційних систем// Навч. посібник. – К.: НМЦВО, 2000. – 116с.
4.Лунтовський А.О., Мельник І. В. Комп’ютерні мережі та телекомунікації. К.: ВМУРОЛ, 2007. – 257 с.
5.Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологи, протоколы. Учебник для ВУЗов, Питер, СПб. – 2004, – 864 с.
6.Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Учебное пособие, Учебник Питер, СПб. – 704 c.
7.Лунтовський А. О., Мельник І. В. Проектування та дослідження комп’ютерних мереж. К.: ВМУРОЛ, 2010. – 362 с.
8.Мельник І. В. Інформаційні комп’ютерні мережі. – К.: ВМУРОЛ, 2006. –
250 с.
Завдання на самостійну роботу
1. Вивчити матеріал лекції, звернути увагу на контрольні питання за якими проводиться тестування на наступному занятті.
2. Підготуватись до практичного заняття №3
Поняття процесу. Визначення і структура.
Комп’ютерна програма– це пасивна сукупність інструкцій, у той час як процес – це безпосереднє виконання цих інструкцій.
Для виконання програм операційна система створює декілька віртуальних процесорів окремо для кожної програми. Щоб відстежувати ці віртуальні процесори, операційна система підтримує таблицю процесів (process table), яка містить записи для збереження значень регістрів процесора, карт пам’яті, відкритих файлів, облікових записів користувачів, привілеїв і тощо.
Процес(process) часто визначають як виконувану програму, тобто програму, яка в певний час виконується на одному з віртуальних процесорів операційної системи. Слід зазначити, що операційна система гарантує те, щоб ці незалежні процеси спеціально або ненавмисно не порушили правильну роботу інших процесів, тобто ряд процесів спільно і прозоро використовують один і той самий процесор та інші апаратні ресурси. Зазвичай для того, щоб відокремлювати процеси один від одного, операційній системі потрібна апаратна підтримка.
Прозорість паралельної роботи коштує досить дорого з погляду ресурсів обчислювальної системи. Так, наприклад, кожного разу під час створення процесу, операційна система має створювати абсолютно незалежний адресний простір. Виділення пам’яті вимагає ініціалізації сегмента пам’яті, наприклад, за рахунок обнуління сегмента даних, копіювання відповідної програми в сегмент коду і розміщення її у стек тимчасових даних. Перемикання процесора між двома процесами – також досить ресурсоємна операція. Під час такої операції крім збереження контексту процесора (у який входять значення регістрів, лічильник програми, вказівник на стек і тощо) операційна система має також змінити регістри блока керування пам’яттю (Memory Management Unit, MMU) і оголосити некоректним вміст кешу трансляції адрес, наприклад асоціативного буфера сторінок (Translation Lookaside Buffer, TLB). Якщо операційна система підтримує більше процесів, ніж може одночасно поміститися в оперативній пам’яті, то перед дійсним перемиканням з одного процесу на другий може виникнути потреба підкачки (swapping) процесів між оперативною пам’яттю і диском.
Процес складається з трьох сегментів: сегмента коду, сегмента ресурсів і сегмента виконання (рис. 1).
Рис.1. Структура процесу
Сегмент коду – це частина, що містить набір інструкцій, які виконуються у процесі виконання програми.
Сегмент ресурсів містить посилання на зовнішні ресурси, необхідні процесу, зокрема на файли, принтери, пристрої, інші процеси і т.д.
Сегмент виконання використовується для зберігання поточного стану процесу, включаючи закриті дані, стек і лічильник програми.